[實(shí)用新型]一種植物形態(tài)三維圖像采集裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720990598.2
• 申請(qǐng)日: 2017-08-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN207095515U
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-03-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 倪超;張?jiān)?/a>;汪學(xué)良;張冬;王瑞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京林業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01B11/24
• 分類號(hào): G01B11/24
• 代理公司: 南京申云知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)32274
• 代理人: 邱興天

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種圖像采集裝置，具體涉及一種植物形態(tài)三維圖像采集裝置。

背景技術(shù)

目前，植物形態(tài)構(gòu)型的研究，必須利用三維掃描系統(tǒng)建立三維模型。理論上利用核磁共振、CT成像等方法可以獲得原位的斷層掃描圖像，并可重建三維圖像，但所需儀器設(shè)備及消耗材料昂貴，而現(xiàn)有的醫(yī)學(xué)專用影像設(shè)備和有關(guān)重建方法又尚未達(dá)到植物形態(tài)參數(shù)測(cè)定的精度要求。

植物普遍具有異常豐富的細(xì)節(jié)，普通的三維掃描裝置很難實(shí)現(xiàn)其高精度的立體信息獲取。研制一種滿足其需要的高精度、低成本的三維掃描裝置，是十分緊迫而且必要的任務(wù)。

實(shí)用新型內(nèi)容

實(shí)用新型目的：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實(shí)用新型的目的是提供一種植物形態(tài)三維圖像采集裝置，能大大減少遮擋和交錯(cuò)等問(wèn)題，滿足植物三維重構(gòu)的高精度要求。

技術(shù)方案：為了實(shí)現(xiàn)上述實(shí)用新型目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為：

一種植物形態(tài)三維圖像采集裝置，包括植物固定調(diào)整機(jī)構(gòu)、相機(jī)固定調(diào)整機(jī)構(gòu)、背景板、下底板及上底板；所述的上底板安裝在下底板上方，在上底板上設(shè)植物固定調(diào)整機(jī)構(gòu)，在下底板上設(shè)相機(jī)固定調(diào)整機(jī)構(gòu)和背景板，其中相機(jī)固定調(diào)整機(jī)構(gòu)和背景板均位于下底板之間上底板之間。

所述的植物固定調(diào)整機(jī)構(gòu)包括上搖柄、絲桿、下?lián)u柄和載物凸臺(tái)；所述上搖柄通過(guò)絲桿以及支架與載物凸臺(tái)相連，實(shí)現(xiàn)任意調(diào)節(jié)載物凸臺(tái)的上下位置；所述下?lián)u柄與載物凸臺(tái)相連實(shí)現(xiàn)控制載物凸臺(tái)旋轉(zhuǎn)使得植物轉(zhuǎn)動(dòng)。

所述相機(jī)固定調(diào)整機(jī)構(gòu)包括相機(jī)安裝板、相機(jī)座、搖柄、支架板、絲桿以及滑軌；相機(jī)通過(guò)相機(jī)安裝板設(shè)在相機(jī)座上，滑軌設(shè)在支架板上，相機(jī)座設(shè)在絲桿上，并可沿著滑軌滑動(dòng)；所述搖柄通過(guò)絲桿任意調(diào)節(jié)相機(jī)的前后位置。

所述的背景板通過(guò)滑動(dòng)導(dǎo)軌安裝在下底板上，背景板可在導(dǎo)軌中來(lái)回滑動(dòng)以調(diào)節(jié)遠(yuǎn)近距離。

在所述的下底板上設(shè)滑槽，所述相機(jī)固定調(diào)整機(jī)構(gòu)可沿著滑槽向左或向右方向在30°角度內(nèi)任意調(diào)節(jié)。

所述背景板是大小為400mm×300mm的黑色鐵板。

所述相機(jī)固定調(diào)整機(jī)構(gòu)有3個(gè)，相鄰兩個(gè)之間夾角為120°。

所述背景板有3個(gè)，相鄰兩個(gè)之間夾角為120°。

在所述的下底板上預(yù)留有燈光安裝孔，用于固定照明光源。

所述的上底板通過(guò)上支柱在下底板上方，所述的下底板通過(guò)下支柱6固定。

該植物形態(tài)三維圖像采集裝置在使用時(shí)，將需要采集圖像的植物安裝于植物固定調(diào)整機(jī)構(gòu)上，使用上搖柄調(diào)節(jié)植物的上下移動(dòng)距離，以獲得最佳視覺(jué)位置；三個(gè)相機(jī)分別安裝于相機(jī)固定調(diào)整機(jī)構(gòu)上，兩兩夾角為120°；相機(jī)支架板一端固定于下底板，另一端與滑槽相連，相機(jī)固定調(diào)整機(jī)構(gòu)可通過(guò)滑槽左右任意調(diào)節(jié)角度各至30°；相機(jī)座及相機(jī)安裝板與絲桿相連，可通過(guò)搖柄調(diào)整相機(jī)座及相機(jī)安裝板的前后位置，從而調(diào)節(jié)相機(jī)與植物的遠(yuǎn)近距離；三個(gè)背景板及其滑動(dòng)導(dǎo)軌兩兩夾角為120°，背景板在導(dǎo)軌中來(lái)回滑動(dòng)以調(diào)節(jié)遠(yuǎn)近距離，可避免拍照時(shí)背景屏的反射光進(jìn)入相機(jī)而造成圖像過(guò)曝，影響圖像的質(zhì)量。

該植物形態(tài)三維圖像采集裝置，當(dāng)僅使用一個(gè)相機(jī)時(shí)，通過(guò)植物固定調(diào)整機(jī)構(gòu)的下?lián)u柄可調(diào)節(jié)植物的旋轉(zhuǎn)角度，得到不同視角的植物圖像，實(shí)現(xiàn)了植物多角度成像。

有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的植物形態(tài)三維圖像采集裝置，通過(guò)多目立體視覺(jué)得到不同視角的植物圖像，大大減少植物枝葉遮擋和交錯(cuò)等引起的問(wèn)題，更加細(xì)致、精確地描繪出植物的三維模型。能有效解決2D測(cè)量方法不能完全反映植物復(fù)雜的形態(tài)特征以及3D測(cè)量方法中遮擋和交錯(cuò)引起的重構(gòu)精度不高等問(wèn)題；操作簡(jiǎn)便；對(duì)掃描對(duì)象無(wú)損害作用，使用安全可靠；掃描范圍廣，既可以掃描尺寸較小的植物，也可以掃描尺寸比較大的植物。

附圖說(shuō)明

圖1是植物形態(tài)三維圖像采集裝置機(jī)械結(jié)構(gòu)圖；

圖2是植物形態(tài)三維圖像采集裝置植物固定調(diào)整機(jī)構(gòu)具體結(jié)構(gòu)圖；

圖3是植物形態(tài)三維圖像采集裝置相機(jī)固定調(diào)整機(jī)構(gòu)具體結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。

如圖1所示，植物形態(tài)三維圖像采集裝置，包括植物固定調(diào)整機(jī)構(gòu)1、上支柱2、黑色背景板3、滑動(dòng)導(dǎo)軌4、燈光安裝孔5、下支柱6、下底板7、上底板8、滑槽9以及相機(jī)固定調(diào)整機(jī)構(gòu)10。在下底板7上設(shè)背景板3、滑動(dòng)導(dǎo)軌4、燈光安裝孔5（用于固定照明光源）、滑槽9以及相機(jī)固定調(diào)整機(jī)構(gòu)10，上底板8通過(guò)上支柱2安裝在下底板7上方，在下底板7上設(shè)植物固定調(diào)整機(jī)構(gòu)1，下底板7通過(guò)下支柱6固定。